JPS58150836A - ナトリウム漏洩規模判定方法 - Google Patents

ナトリウム漏洩規模判定方法

Info

Publication number
JPS58150836A
JPS58150836A JP57032340A JP3234082A JPS58150836A JP S58150836 A JPS58150836 A JP S58150836A JP 57032340 A JP57032340 A JP 57032340A JP 3234082 A JP3234082 A JP 3234082A JP S58150836 A JPS58150836 A JP S58150836A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sodium
leakage
detector
temperature
piping
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP57032340A
Other languages
English (en)
Inventor
Hajime Yamamoto
元 山本
Akira Suzuoki
鈴置 昭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP57032340A priority Critical patent/JPS58150836A/ja
Publication of JPS58150836A publication Critical patent/JPS58150836A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/20Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material
    • G01M3/22Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves; for welds; for containers, e.g. radiators

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高速増殖炉等、大量の液体ナトリウムを取扱
う施設において、配管、機器等からのナトリウムの漏洩
規模を判定するナトリウム漏洩規模判定方法に関する。
冷却材として液体ナトリウムを用いる高速増殖炉におい
ては機器や配管にクラックが生ずるとナトリウム゛が外
部雰囲気に漏洩して、ナトリウム自身のもつ化学的活性
のために酸化反応が生ずることがある。また、ナトリウ
ムと外部雰囲気中の酸素、水分等との反応の結果生ずる
反応生成物は、配管、機器の構造材に対して腐蝕性があ
るためクラックを進行させるおそれがある。これらの事
故を未然に防ぐために従来の高速増殖炉においてはケー
ブル型漏洩検出器、スパークプラグ型漏洩検出器がプラ
ントの各所に設置されている。これらの検出器は、いず
れもナトリウムの導電性を利用したもので、中漏洩、大
漏洩の検出に適しており、−検出器、−警報ランプ又は
ブザ一方式がとられている。
一方、将来の高速増殖炉においては、中、大漏洩を検出
することよりも、微少なナトリウム漏洩を早期に検出す
ることに主眼点がおかれている。
これは、配管、機器等の破断事故が微少ナトリウム漏洩
が発端となるという考え方による。このための検出器と
して現在、ナトリウムイオン化検出器(例えば特開昭5
5−51349号公報)、差圧検出器(例えば特開昭5
5−83832号公報)等が有力視されている。これら
の検出器は、漏洩検出の対象機器周辺の雰囲気ガスをサ
ンプリングして検出器に導き、ガス中のナトリウム蒸気
あるいはナトリウムエアロゾルの濃度を検出するもので
ある。
一般の高速炉においては重要な機器にのみこのガスサン
プリング方式の微少漏洩検出器を装備し−その他の点で
は、中、大漏洩の検出器を装備する構成となっている。
言うまでもなく、ナトリウム漏洩検出系の趣旨からすれ
ば、プラント全体に微少漏洩検出器を装備することが望
ましいが、これは、プラント内に非常に数多くのサンプ
リング管を這わせることになり、また検出器そのものの
数も非常に多くなる。漏洩検出器の出力の大きさに対し
である設定値を設け、この値゛に対してのみ警報を出す
様な構成ば技術的には可能であるが、現実のプラン)1
−考えた場合には数十台の検出器となるため、これらの
検出器の出力を同時に監視することは難かしい。
検出器の絶対数を減らすためには、第1図に示す様な多
重サンプリングが有効である。この方法は、機器や配管
1周辺のガスをサンプリングする複数本のサンプリング
配管2を一台のセレクタノ(ルブ3につなぎ、管1内の
ガスのサンプリング個所を順次切替えて一台の漏洩検出
器4ヘサンプリングしたガスを送り込むものである。上
記セレク。
タバルプの設定位置信号5と漏洩検出器5の出力信号6
は判定装置7へ入力されておシ、検出器の出力信号6は
セレクタバルブ3の設定位置、シタがってサンプリング
している位置12と対応づけて監視される。この結果、
検出器5の出力信号6がある値よシ大きくなった時点で
漏洩発生信号と漏洩発生位置信号が判定装置7から出力
され、CRTB上に表示できる様になっている。
原子炉の安全性、機器保全を確保する面からはナトリウ
ム漏洩監視システムは、漏洩発生信号、漏洩発生位置の
信号を発するのみならず、この他に「どの程度の規模の
漏洩が生じているか」を検出、かつ表示し、漏洩規模に
応じた適切な対策を運転員に講じさせる必要がある。
本発明の目的は、ナトリウム微少漏洩検出器を高速炉プ
ラントあるいは大規模なナトリウムjIi扱施設全体に
適用する場合に、検出器を含めたトータルシステムとし
てナトリウム微少漏洩検出ならびに漏洩位置検出を行な
うばかりでなく、漏洩の規模も固定し、かつ表示するナ
トリウム漏洩検出システムを提供することにある。
本発明は第1図に示したナトリウム漏洩検出システムに
おいて漏洩規模すなわち漏洩したナトリウム量を検出器
出力から換算するものであって、上記換算で必要となる
情報として漏洩部の温度全測定して求めるものである。
又ナトリウム漏洩発生、発生位置および漏洩規模の判定
は、システム自身で自動的に行なえるよう構成する。
以下、本発明を実施例を用いて詳細に説明する。
第2図は第1図のシステム構成において検出器4の出力
はどの様な過程を経て決まるかを示し友ものである。ま
ず、この過程について説明する。第1図のシステムにお
いてナトリウム9が配管10表面に洩れると、配管1の
表面上に拡がってゆき、ナトリウムの液面からナトリウ
ムのエアロゾル10が発生する。発生したエアロゾルは
配管1と保温材11のすき間13ft通って周辺ガスと
共にサンプリング管取付点12まで運ばれる。この間、
エアロゾル粒子は配管表面又は、保温材11の内部に拡
散してゆく結果、ガス中のエアロゾル濃度は流れととも
に減衰してゆく。その後、エアロゾルはサンプリング管
2に入り、セレクターパルプ3を介して検出器4に至る
。この間も、同様にエアロゾルの濃度減衰が生じるがサ
ンプリング配管の断面積(約1crR”)が、上記、配
管周辺のすき間13の断面積(約500m”)に比べて
非常に小さいため、管内のガス流速が速く、サンプリン
グ管2内のエアロゾル濃度減衰はすき間13の濃度減衰
に比べて格段に小さい。
検出器4に到達するエアロゾルの量または濃度に対して
検出器4は応答するが、検出器としてナトリウムイオン
化横田器を例にとると、出力と濃度との関係はある一定
の関係にある。以下この関係を検出器感度と称す。
このように検出器の出力には攬々の因子が影響し、検出
器出力が同レベルでも線機に漏洩ナトリラム量が同じと
は云えない。上記影響因子をまとめると、第2図に示す
如く、 (a)  ナトリウム蒸発面積(漏洩ナトリウム液の広
が)面積) Φ)ナトリウム液面からのエアロゾル発生率(C)  
サンプリング経路内のエアロゾル濃度減衰率(とくにす
き間13部の濃度減衰率)(d)  検出器感度 である。したがって、検出器出力から漏洩ナトリウム量
に換算する場合、上記すべての因子の影響を補正する必
要がある。
上記の各項目(a)〜(d)について、詳細に説明する
(a)  ナトリウム蒸発面積 機器や配管にクラックが生じると、該クラックから漏洩
するナトリウム液は機器、配管の表面に広がってゆく。
通常、高速炉プラントにおいては、冷却材ナトリウムの
温度は、530c(原子炉出口部)から400C(原子
炉入口部)の範囲にあシ、従って機器、配管の表面温度
も同程度の温度範囲にある。一般にナトリウム及び金属
表面温度が260C以上になると、ナトリウムの濡れ特
性がよくなる結果、漏洩したナトリウムは均一な厚みで
配管表面を平板状に拡がってゆく。今、ナトリウム液の
厚みをδ((7))、ナトリウム漏洩量をt(g)とす
ると、漏洩したナトリウム液の表面積(蒸発面積) S
 (crn” )は、s =t/ρδ        
・・・ (1)ρ:ナトリウムの密度(= 0.8 g
 /cwI” )となる。
(b)  エアロゾル発生率 機器、配管表面に広がったナトリウム液面から蒸発する
ナトリウム蒸気は、周辺のガスと混り合ってナトリウム
エアロゾルとなる。ナトリウム液の単位表面積あたり、
単位時間に発生するエアロゾルの量φ(エアロゾル束)
は、実験の結果、漏洩ナトリウムの温度(漏洩部の機器
、配管温度)で飽和するす) IJウム飽和蒸気圧に比
例し、第3図のごとく求まっている。この実験結果を漏
洩部の温度T(C)の関数で表わすと次の様になる。
(4−線長μL) 0.675X 10    T+273式(1)と(2
)の積φ(T)・s(g/s)は、漏洩ナトリウム表面
全体から単位時間に発生するエアロゾル量を表わす。こ
れを配管周辺のすき間を流れるガス流量2、すなわちサ
ンプリングガス流量Q(crn/S )で割ると漏洩部
におけるガス中のエアロゾル濃度Cs(g/傳3)が求
まる。
C,=φ(T)−s/Q  (g/ms)   −−−
−・・(2)’なおサンプリングガス流量Qは通常St
/m1n(=133cW1s/ S)に設定される。
(C)  サンプリング経路内のエアロゾル濃度減衰サ
ンプリング経路内の濃度減衰は、機器、配管周辺のすき
間部の濃度減衰でほぼ決まる。上記、すき間部の濃度減
衰は、主と、してナトリウム蒸気が機器、配管の外側に
ある保温層内へ拡散し損失することによって生ずる。こ
の拡散損失の割合は、すき間部のエアロゾルが蒸気の状
態で存在する割合が大きい程、したがって、機器、配管
の表面温度が高い程大きい。
第4図は、実験で求めた、すき間における濃度減衰率で
ある。ここで濃度減衰率とは、サンプリング点間隔(通
常10m)の半分の長さく5m)の区間で減衰する割合
をいう。配管温度が4000の場合、漏洩部で発生した
エアロゾルの濃度は、最も近いサンプリング点に到達す
るまでに最大2/100  に減衰する。また配管温度
が、530Cの場合は最大2/1000に減衰する。第
4mの実測点を一本の直線で近似した濃度減衰率、11
e[5を用いると、サンプリング経路の出口、したがっ
て検出器に流入するエアロゾルの濃度C! (g/cm
 ” )は、次式で表わすことができる。
Ct = Ct ・η(T)   (g/cl11”)
    ・・・(3)(d)  検出器感度 第5図にナトリウムイオン化検出器の感度に関する測定
結果を示す。上記、検出器に流入するエアロゾルの濃度
と、検出器出力との関係を示した。
検出器出力は、ノイズレベルで規格化した値で示しであ
る。エアロゾルの濃度がα1 (nH/cIII” )
以上になると、ノイズレベルと十分区別できる出力を発
し、濃度が増すにつれ、出力も増大してゆく。
以上のぺ友如く、検出器の出力は(a)〜(C)の4つ
の過程によシ決まる。従って、検出器出力の大きさから
ナトリウム漏洩量に換算するには、第2図に示した過程
を逆にさかのぼシ、順次補正を加えてゆけばよい。補正
のためには、第5図、第4図(又は式(3))、第3図
(又は式(2)、 (2)’ ) 、および式(1)を
用いる。
第6図は、上記の手順に基づき換算した結果である。検
出器出力と漏洩ナトリウム量との関係をNa漏洩部の配
管温度に対して示しである。検出器出力が同レベルでも
、漏洩部の配管温度によって漏洩す) Uラム量(漏洩
規模)はかなり変化する。したがって漏洩規模を正確に
同定するには漏洩部の配管温度を検出する必要がある。
第7図は一つの実施例で漏洩発生、発生位置を検出し、
かつ漏洩規模を同定するナトリウム漏洩検出システムの
構成例を示したものである。従来の漏洩検出システム(
第1図)に、漏洩部の配管表面温度を検出する手段14
と漏洩規模を判定する演算器15が付加しである。上記
温度を検出する手段として熱電対14が、サンプリング
配管2と同じ位置に取付いている。複数本の熱電対14
は、一つの切替えスイッチ16に結線してあり各点の温
度信号17を順次切シ替えて、後段の演算器15に送る
様になっている。上記熱電対14は、配管1を予熱する
ため、すでに取付いている熱電対14tl−使用しても
よい。又、切替えスイッチ16は、サンプリング配管2
内のガスの流れ方向を切替えるセレクタパルプ3と同期
して回転する様になっている。この回転は1つの同期信
号18によって制御される。したがって、ガスをサンプ
リングしている位置と、温度を検出している位置は常に
同じである。演算器15には、セレクタノくルプ3が切
シ替る毎に、検出器4から新しい出力信号6が送シ込ま
れてくる。その都度、同時に入力されるサンプリング点
と同位置の配管表面温度17を用いて、漏洩規模を算出
する。この算出のためには、第6図に示す関係を用いる
。たとえば演算器15に第6図の関係を記憶させておき
、温度信号17、検出器の出力6に応じて特定の値を出
力させることは技術的に可能である。
なお、漏洩発生位置の検出は従来と同様で、セレクタパ
ルプ3の設定位置信号5と、検出器出力信号6を判定装
置7に入力し、検出器4の出力をそれぞれのサンプリン
グ点の位置に対応づけて監視、検出し、漏洩発生が検出
されると、発生位置、漏洩規模とともにCRTg上に表
示される構造となっている。
本発明によれば、高速増殖炉等、大量の液体ナトリウム
を収納する機器や配管から漏洩する微少量のナトリウム
を早期に発見でき、かつ漏洩位置、漏洩規模まで判定で
きるので、漏洩発生時に適切な対策tmじて大漏洩事故
を未然に防ぐことができる。原子炉を保護し、かつ安全
性を確保する面で効果は大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のナトリウム微少漏洩検出システムの構成
を示す図、第2図は、検出器出力に影響する各種要因を
示す図、第3図は発生エアロゾル束と漏洩部の配管温度
との関係を示す図、第4図は、サンプリング経路内の濃
度減衰率を示す図、第5図は検出器(イオン化検出器)
の検出感度を示す図、第6図は検出器出力と漏洩す) 
IJウム量の関係を示す図、および第7図は本発明とな
る一実施例の構成を示す図である。 1・・・冷却機器又は配管、2・・・サンプリング配管
、3・・・セレクタパルプ、4・・・漏洩検出器、5・
・・セレクタパルプの設定位置信号、6・・・漏洩検出
器の出力信号、7・・・判定装置、8・・・CRT(表
示装置)、9・・・漏洩したナトリウム液、10・・・
ナトリウム液面から発生するエアロゾル、11・・・保
温材、12・・・サンプリング配管取付点、13・・・
冷却配管と保温材とのすき間、14・・・熱電対、15
・・・演算器、16・・・切替えスイッチ、17・・・
温度信号、18・・・セレクタパルプ、切替えスイッチ
回転用の同期信第2図 E1ζ14度  T   (’こ)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、ナトリウム取扱い機器もしくは配管から漏洩したナ
    トリウムをイオン化し、そのイオン電流をもってナトリ
    ウムの漏洩及び漏洩位置を検出するようになしたナトリ
    ウム漏洩検出器において、ナトリウム漏洩位置の温度を
    検出し、予め求められた前記温度と漏洩量との関係から
    前記検出器の出力を補正し、ナトリウム漏洩規模を判定
    するようにしたナトリウム漏洩規模判定方法。
JP57032340A 1982-03-03 1982-03-03 ナトリウム漏洩規模判定方法 Pending JPS58150836A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57032340A JPS58150836A (ja) 1982-03-03 1982-03-03 ナトリウム漏洩規模判定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57032340A JPS58150836A (ja) 1982-03-03 1982-03-03 ナトリウム漏洩規模判定方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS58150836A true JPS58150836A (ja) 1983-09-07

Family

ID=12356216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57032340A Pending JPS58150836A (ja) 1982-03-03 1982-03-03 ナトリウム漏洩規模判定方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS58150836A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19848598B4 (de) * 1997-10-22 2004-02-26 Japan Nuclear Cycle Development Institute, Tokai Mehrfach ummantelte Natriumleckerkennungsvorrichtung
JP2011021887A (ja) * 2009-07-13 2011-02-03 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd 電極式漏洩検出装置
CN105319024A (zh) * 2014-07-17 2016-02-10 中国石油化工股份有限公司 空分冷箱泄漏点在线定位方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4877893A (ja) * 1971-12-16 1973-10-19
JPS51101592A (ja) * 1975-03-05 1976-09-08 Kawasaki Heavy Ind Ltd

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4877893A (ja) * 1971-12-16 1973-10-19
JPS51101592A (ja) * 1975-03-05 1976-09-08 Kawasaki Heavy Ind Ltd

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19848598B4 (de) * 1997-10-22 2004-02-26 Japan Nuclear Cycle Development Institute, Tokai Mehrfach ummantelte Natriumleckerkennungsvorrichtung
JP2011021887A (ja) * 2009-07-13 2011-02-03 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd 電極式漏洩検出装置
CN105319024A (zh) * 2014-07-17 2016-02-10 中国石油化工股份有限公司 空分冷箱泄漏点在线定位方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3943751A (en) Method and apparatus for continuously measuring hydrogen concentration in argon gas
JP4755061B2 (ja) 原子力施設の漏洩監視システム及びその漏洩監視方法
US4328700A (en) Leak detection method and apparatus
JPH0518848A (ja) 漏洩検出装置
JPS61155932A (ja) ガス漏洩源の検知方法
JPS58150836A (ja) ナトリウム漏洩規模判定方法
US3451256A (en) Apparatus for the determination of carbon in a fluid
JPS593236A (ja) 液体金属漏洩検出システム
US4838098A (en) Contained radiological analytical chemistry module
JPS63215932A (ja) 漏洩検出装置
US4909065A (en) Contained radiological analytical chemistry module
JPH04204029A (ja) 漏洩検出装置
JPH02306141A (ja) 水素・酸素濃度自動測定装置
JPS6132349Y2 (ja)
JPH0122111Y2 (ja)
JPS63269096A (ja) 格納容器漏洩監視装置
JP2002071472A (ja) 光ファイバ温度計測装置および熱媒体漏洩検出装置
JPH06207880A (ja) 蒸気発生器の音響式伝熱管水漏洩検出方法及びその装置
RU2584134C1 (ru) Система радиационного контроля течи трубопровода яэу с водяным теплоносителем
JP3957333B2 (ja) 半導体用特殊材料ガス成分濃度測定装置
JPS63302386A (ja) 放射線計測装置
JPS603635B2 (ja) 炉容器健全性の常時監視方法
JPS61129548A (ja) ナトリウム漏洩検出システム
JPS58143238A (ja) 水素検出器
JPS5853753A (ja) ナトリウム漏洩検出装置